一、前言
壓縮機(jī)是用來提高氣體壓力和輸送氣體的機(jī)械，屬于將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w壓力能的工作機(jī)。它的種類多、用途廣，有“通用機(jī)械”之稱。目前，除了活塞式壓縮機(jī)，其他各類壓縮機(jī)機(jī)型，如離心式、雙螺桿式、滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式和渦旋式等均被有效地開發(fā)和利用，為用戶在機(jī)型的選擇上提供了更多的可能性。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國的壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)也有了長(zhǎng)足進(jìn)步，在某些方面的技術(shù)水平也已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。
二、壓縮機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1. 透平壓縮機(jī)
在石化領(lǐng)域，目前國內(nèi)離心壓縮機(jī)在高技術(shù)和特殊產(chǎn)品等方面還不能滿足國內(nèi)的需要。另外在技術(shù)水平、質(zhì)量、成套性等方面與國外還有差距。隨著我國石化生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，離心壓縮機(jī)在大型化方面將面臨新的課題，國內(nèi)在設(shè)計(jì)制造這些大型氣體壓縮機(jī)上還沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)。離心式壓縮機(jī)需要向大容量發(fā)展，以滿足我國石化生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大的要求，同時(shí)隨著新技術(shù)的發(fā)展、新型氣體密封、磁力軸承和無潤(rùn)滑聯(lián)軸器的出現(xiàn)，透平壓縮機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)為：不斷開發(fā)高壓和小流量產(chǎn)品；進(jìn)一步研究三元流動(dòng)理論，將其應(yīng)用到葉輪和葉片擴(kuò)壓器等元件的設(shè)計(jì)中，以期達(dá)到高效機(jī)組；低噪聲化，采用噪聲防護(hù)以改善操作環(huán)境。
在制冷空調(diào)領(lǐng)域，目前透平壓縮機(jī)在大冷量范圍內(nèi)仍保持優(yōu)勢(shì)。離心式壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)零件少而簡(jiǎn)單，且制造精度低，所以其制造費(fèi)用相對(duì)低且可靠性高。由于受到螺桿式壓縮機(jī)和吸收式制冷機(jī)的影響，離心式制冷壓縮機(jī)的發(fā)展相對(duì)較為緩慢。在目前的技術(shù)條件下，離心式制冷壓縮機(jī)主要用于大型建筑內(nèi)的空氣調(diào)節(jié)，需求量較少。近幾年由于大型基建項(xiàng)目紛紛上馬，離心式制冷壓縮機(jī)又成為關(guān)注的熱點(diǎn)。
2. 往復(fù)式壓縮機(jī)
在石化領(lǐng)域，往復(fù)式壓縮機(jī)主要是向大容量、高壓力、低噪聲、高效率、高可靠性等方向發(fā)展；不斷開發(fā)變工況條件下運(yùn)行的新型氣閥，提高氣閥壽命；在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上，應(yīng)用熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)理論，通過綜合模擬預(yù)測(cè)壓縮機(jī)在實(shí)際工況下的性能；強(qiáng)化壓縮機(jī)的機(jī)電一體化，采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化節(jié)能運(yùn)行和聯(lián)機(jī)運(yùn)行。
在動(dòng)力領(lǐng)域，活塞式壓縮機(jī)目前占有主要市場(chǎng)。但隨著人們對(duì)使用環(huán)境及能耗、環(huán)保等方面要求的提高，螺桿和渦旋空氣壓縮機(jī)開始占有一定的市場(chǎng)。
在制冷空調(diào)領(lǐng)域，往復(fù)式制冷壓縮機(jī)作為一種傳統(tǒng)的制冷壓縮機(jī)，適用于制冷量較廣范圍內(nèi)的制冷系統(tǒng)。雖然目前它的應(yīng)用還比較廣泛，但市場(chǎng)份額正逐漸減小。
目前冰箱（包括小型冷凍與冷藏裝置）制冷系統(tǒng)的主機(jī)仍以往復(fù)式壓縮機(jī)為主。經(jīng)過多年設(shè)計(jì)改進(jìn)和技術(shù)進(jìn)步，往復(fù)式冰箱壓縮機(jī)效率大大提高。同時(shí)在與環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)的制冷劑替代技術(shù)上也取得了可喜的進(jìn)步。進(jìn)一步提高往復(fù)式冰箱壓縮機(jī)的效率、降低系統(tǒng)噪聲是它的主要發(fā)展方向。
（ 1 ） 線性（直線）壓縮機(jī) 線性壓縮機(jī)是往復(fù)式壓縮機(jī)的一種型式，由于電動(dòng)機(jī)的直線運(yùn)動(dòng)可以直接帶動(dòng)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而避免了曲柄連桿機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性和由此帶來的機(jī)械功耗。線性壓縮機(jī)關(guān)鍵技術(shù)是壓縮機(jī)油路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、電動(dòng)機(jī)線性位移極限點(diǎn)的有效控制，以及相應(yīng)的防撞技術(shù)。
（ 2 ） 斜盤式壓縮機(jī) 斜盤式壓縮機(jī)也是往復(fù)式壓縮機(jī)的一種變型結(jié)構(gòu)，主要用于車用空調(diào)系統(tǒng)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，斜盤式壓縮機(jī)已經(jīng)成為一種非常成熟的機(jī)型，在車用空調(diào)壓縮機(jī)市場(chǎng)占有 70% 以上的份額。但它的效率低于回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，且體積較大。由于斜盤式汽車空調(diào)壓縮機(jī)的工藝成熟，加上技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，在可預(yù)見的將來，仍將保有一定的市場(chǎng)份額，但在一定的排量范圍內(nèi)被逐漸替代是必然之路。
3. 回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)
(1) 滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī) 目前滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用于家用空調(diào)器，在冰箱上也有一定應(yīng)用。這種壓縮機(jī)不需要吸氣閥，使它適用于變速運(yùn)行，從而可以通過變頻控制提高系統(tǒng)性能。為了確保大功率（電動(dòng)機(jī)輸出功率 2.2kW （ 3P ））滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的性能，國內(nèi)于上世紀(jì)末開始研發(fā)雙轉(zhuǎn)子滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)，現(xiàn)已投放市場(chǎng)。
在 2.2kW(3P) 以下的空調(diào)器中，暫時(shí)沒有可以替代滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的較好機(jī)型。所以提高壓縮過程的效率、降低噪聲、電動(dòng)機(jī)變速控制，以及采用 R410A 等新制冷工質(zhì)后的相關(guān)技術(shù)問題等，是滾動(dòng)轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)的研究方向。
(2) 滑片式壓縮機(jī) 滑片式壓縮機(jī)屬于回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的一種，主要用來提供壓縮空氣，排氣量一般在 0.3 ～ 3 m 3 /min ，市場(chǎng)占有率較低。旋葉式壓縮機(jī)是滑片式壓縮機(jī)的一種改型結(jié)構(gòu)，由于它的起動(dòng)性能較好，壓縮過程力矩變化亦不大，目前主要用于微型轎車和一些排量較小的工具車的空調(diào)系統(tǒng)。高速下的動(dòng)力特性是這種壓縮機(jī)的主要技術(shù)研究方向。
(3) 渦旋壓縮機(jī) 渦旋式壓縮機(jī)在過去十年中得到了快速發(fā)展，構(gòu)成了壓縮機(jī)技術(shù)發(fā)展的新亮點(diǎn)。目前渦旋壓縮機(jī)已在柜式空調(diào)領(lǐng)域占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。在車用空調(diào)領(lǐng)域，渦旋壓縮機(jī)的制冷系數(shù)已達(dá) 2.0 ，顯示出較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。渦旋壓縮機(jī)的發(fā)展在于擴(kuò)大其制冷量范圍，進(jìn)一步提高效率，使用替代工質(zhì)和降低制造成本等方面。
(4) 螺桿壓縮機(jī) 螺桿式壓縮機(jī)具有尺寸小，重量輕，易維護(hù)等特點(diǎn)，是制冷壓縮機(jī)中發(fā)展較快的一種機(jī)型。一方面，螺桿型線、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。另一方面，螺桿轉(zhuǎn)子專用銑床特別是磨床的引進(jìn)，提高了這對(duì)關(guān)鍵零件的加工精度與加工效率，使得螺桿壓縮機(jī)的性能得到了有效提高。目前，螺桿壓縮機(jī)主要應(yīng)用于壓縮空氣和中型制冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)。由于螺桿式壓縮機(jī)工作可靠性的不斷提高，使之在中等制冷量范圍內(nèi)已逐漸替代往復(fù)式壓縮機(jī)，并占據(jù)了離心式壓縮機(jī)的部分市場(chǎng)。
三、壓縮機(jī)的初步市場(chǎng)分析
1. 氣體壓縮機(jī)
常用的氣體壓縮機(jī)有離心式氣體壓縮機(jī)和往復(fù)式氣體壓縮機(jī)。多年來，我國壓縮機(jī)制造業(yè)攻克不少難關(guān)，取得重大突破。但我國離心壓縮機(jī)在高技術(shù)、高參數(shù)、高質(zhì)量和特殊產(chǎn)品等方面還不能滿足國內(nèi)需要， 50% 左右產(chǎn)品需要進(jìn)口。國內(nèi)中小型往復(fù)式壓縮機(jī)已經(jīng)能夠基本滿足國內(nèi)石化行業(yè)需求，但大型往復(fù)式壓縮機(jī)還不能滿足市場(chǎng)需要，特別是技術(shù)含量高和特殊要求的產(chǎn)品還滿足不了國內(nèi)需求。預(yù)計(jì)“十一五”期間對(duì)大中型壓縮機(jī)的總量需求會(huì)比“九五”“十五”期間的需求增幅較大，尤其是超大型及特種工藝壓縮機(jī)更是如此。根據(jù)目前形勢(shì)預(yù)測(cè)，今后五年的壓縮機(jī)市場(chǎng)基本是穩(wěn)中有升。
2. 家用空調(diào)壓縮機(jī)
目前，我國房間空調(diào)器的生產(chǎn)總量已經(jīng)超過美國，居世界第一位。 2004 全年壓縮機(jī)的表觀消費(fèi)量 ( 即銷量＋進(jìn)口量－出口量 ) 為 4 200 萬臺(tái)，而同期空調(diào)的產(chǎn)量高達(dá) 4 746 萬臺(tái)，兩者之間有近 550 萬臺(tái)的缺口。據(jù)估計(jì)， 2005 年全年將出現(xiàn) 600 萬臺(tái)的缺口空調(diào)壓縮機(jī)的供給局面較為緊張。但隨著空調(diào)壓縮機(jī)企業(yè)的擴(kuò)容和制冷空調(diào)企業(yè)的加入，我國空調(diào)壓縮機(jī)產(chǎn)銷量將在 2006 年達(dá)到 7 000 萬臺(tái)，屆時(shí)國內(nèi)空調(diào)壓縮機(jī)或?qū)⒊霈F(xiàn)供大于求的局面。
3. 汽車空調(diào)壓縮機(jī)
目前汽車空調(diào)壓縮機(jī)雖然型式多樣，但仍以斜盤壓縮機(jī)產(chǎn)量最多，回轉(zhuǎn)式產(chǎn)量最少�；剞D(zhuǎn)式壓縮機(jī)零件少、效率高，是汽車空調(diào)壓縮機(jī)一個(gè)重要的發(fā)展方向�；剞D(zhuǎn)式汽車空調(diào)壓縮機(jī)主要有旋葉壓縮機(jī)和渦旋壓縮機(jī)。旋葉壓縮機(jī)主要以日本松下株式會(huì)社和日本精工精機(jī)株式會(huì)社為主，日本電裝公司和杰克賽爾公司也都生產(chǎn)旋轉(zhuǎn)葉片式壓縮機(jī)。渦旋壓縮機(jī)主要以日本三電公司，三菱重工公司和電裝公司為主要生產(chǎn)廠。國內(nèi)也有企業(yè)開始涉足回轉(zhuǎn)式汽車空調(diào)壓縮機(jī)。
四、 總結(jié)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的壓縮機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)也有了長(zhǎng)足發(fā)展，在某些方面的技術(shù)水平也已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。但在一些方面與國際先進(jìn)水平還存在一定差距。預(yù)計(jì)我國“十一五”期間的壓縮機(jī)需求增幅較大，這對(duì)我們既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，需要廣大壓縮機(jī)工作者共同努力，推動(dòng)我國壓縮機(jī)技術(shù)的進(jìn)步。
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